大学物理公式全集.doc

大学物理公式集

基本概念（定义和相关公式）

位置矢量：，其在直角坐标系中：；角位置：θ

速度：平均速度：速率：（）角速度：

角速度与速度的关系：V=ｒω

加速度：或平均加速度：角加速度：

在自然坐标系中其中（=ｒβ），（=r2ω）

力：=ｍ（或=）力矩：（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）

动量：，角动量：（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）

冲量：（=Δｔ）；功：（气体对外做功：A=∫PdV）

mg(重力)→mgh

-kx（弹性力）→kx2/2

F=(万有引力)→=Ep

(静电力)→

动能：mV2/2

势能：A保=–ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下：

机械能：E=EK+EP

热量：其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为：Cp=Cv+R

压强：

分子平均平动能：；理想气体内能：

麦克斯韦速率分布函数：（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率）

平均速率：

方均根速率：；最可几速率：

熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）

电场强度：=/q0（对点电荷：）

电势：（对点电荷）；电势能：Wa=qUa(A=–ΔW)

电容：C=Q/U；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/2

磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向（S→N）。

定律和定理

矢量叠加原理：任意一矢量可看成其独立的分量的和。即：=Σ（把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理）。

牛顿定律：=ｍ（或=）；牛顿第三定律：′=；万有引力定律：

动量定理：→动量守恒：条件

角动量定理：→角动量守恒：条件

动能原理：（比较势能定义式：）

功能原理：A外+A非保内=ΔE→机械能守恒：ΔE=0条件A外+A非保内=0

理想气体状态方程：或P=nkT（n=N/V，ｋ=Ｒ/N0）

能量均分原理：在平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为kT/2。

克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。

开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。

实质：在孤立系统内部发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。

热力学第一定律：ΔE=Q+A

10．热力学第二定律：孤立系统：ΔS0

（熵增加原理）

库仑定律：

（k=1/4πε0）

高斯定理：（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε0

环路定理：（静电场无旋，因此是保守场）

θ2

I

rPoR

θ1

I

毕奥—沙伐尔定律：

直长载流导线：

无限长载流导线：

载流圆圈：，圆弧：

电磁学

定义：

=/q0单位：N/C=V/ｍ

B=Fmax/qv；方向，小磁针指向（S→N）；单位：特斯拉（T）=104高斯（G）

①和：

=q(+×)洛仑兹公式

②电势：

电势差：电动势：（）

③电通量：磁通量：磁通链：ΦB=NφB单位：韦伯（Wb）

Θ⊕

-q+q

S

④电偶极矩：=q磁矩：=I=IS

⑤电容：C=q/U单位：法拉（F）

*自感：L=Ψ/I单位：亨利（H）

*互感：M=Ψ21/I1=Ψ12/I2单位：亨利（H）

⑥电流：I=；*位移电流：ID=ε0单位：安培（A）

⑦*能流密度：

实验定律

库仑定律：②毕奥—沙伐尔定律：③安培定律：d=I×

④电磁感应定律：ε感=–动生电动势：

感生电动势：（i为感生电场）

*⑤欧姆定律：U=IR（=ρ）其中ρ为电导率

*定理（麦克斯韦方程组）

电场的高斯定理：（静是有源场）

（感是无源场）

磁场的高斯定理：（稳是无源场）

（感是无